前交叉韧带损伤后扩散张量参数与骨骼肌纤维尺寸及力量指标的相关性研究

这篇研究通过磁共振扩散张量成像（DTI）技术，揭示了前交叉韧带（ACL）损伤后股四头肌微观结构变化与肌力下降的关联。研究发现各向异性分数（FA）、平均扩散率（MD）和径向扩散率（RD）能有效区分患侧与健侧股外侧肌，其中FA值与肌纤维横截面积（CSA）和等长伸膝峰值扭矩显著相关，为临床评估肌肉损伤提供了新型无创生物标志物。

　　

研究亮点

本研究首次在临床队列中证实：前交叉韧带（ACL）损伤后，扩散张量成像（DTI）参数能敏感捕捉股外侧肌的微观结构改变。患肢表现出显著升高的各向异性分数（FA）以及降低的平均扩散率（MD）和径向扩散率（RD），这些变化与组织活检显示的肌纤维横截面积（CSA）缩小和最小费雷特直径（MFD）减小相吻合。

材料与方法

44名ACL损伤患者（20名女性，伤后22±17天）在手术重建前完成双侧检测：等长伸膝肌力测试、股外侧肌活检和大腿扩散张量磁共振扫描。采用多变量模型分析DTI参数与肌纤维形态学指标、肌力数据的关联性。

结果

患肢表现出：①肌力下降28%（p<0.001）；②FA值升高12%而MD/RD分别降低9%/14%（均p<0.01）；③肌纤维CSA和MFD减小19-22%（p<0.001）。调整体重后，FA与患肢肌力（r=0.52）和CSA（r=0.48）显著相关，RD与肌力负相关（r=-0.45）。

讨论

DTI参数差异反映肌纤维萎缩：FA升高可能源于萎缩纤维的膜表面积-体积比改变，而RD降低提示横截面积减小限制了水分横向扩散。值得注意的是，FA与肌力的关联性独立于肌肉体积，暗示其可作为评估神经肌肉控制障碍的新指标。

结论

扩散张量成像为ACL损伤后肌肉适应性改变提供了独特视角，FA参数兼具结构特征与功能预测价值，未来或可指导个性化康复方案的制定。